平面体系的自由度及约束

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1、平面体系的自由度及约束6教学课题教学目的教学重点主要教学方法教具平面体系的自由度及约束（《建筑力学》下册、第16.2平面体系的自由度及约束）1.了解自由度、约束的概念2.掌握几种约束的作用3.通过教学使学生树立起“世上无难事，只要肯登攀”的学习信心几种约束的作用举例、演示、推导、总结粉笔、教鞭、实物、幻灯6教学过程时间分配教学内容教学方法的运用复习（5分钟）新课导入（34分钟）1、几何可变体系、几何不变体系的概念2、平面体系几何组成分析的目的1、自由度的概念结论1：平面内的一个点有二种独立的运动方式，确定平面内的一个点的位置需要二个独立的坐标。结论2：平面内的一个刚片有三种独立的运动方式

2、，确定平面内的一个刚片的位置需要三个独立的坐标。总结自由度的概念1）.所谓自由度是指确定体系位置所必须的独立坐标数。2）.所谓自由度是指体系独立的运动方式。2、约束的概念能使体系减少自由度的装置称为约束（或称为联系）幻灯幻灯举例：1、平面内的一个点（粉笔头作演示）2、平面内的一个刚片(黑板擦作演示)幻灯举例6教学过程时间分配教学内容教学方法的运用几种常见的约束作用1）.链杆：一个链杆可减少一个自由度。2）.铰：单铰：3（自由度）-2（约束）=1（自由度）总结：一个单铰可减少两个自由度。复铰：9（自由度）-6（约束）=3（自由度）或：9（自由度）-2（约束）×3（刚片）=3（自由度）即：9

3、（自由度）-2（约束）×[4-1]（刚片）=3（自由度）总结：一个复铰可减少2（n-1）自由度。（4-1）（刚片）×3（自由度）-（4-1）（刚片）×2（约束）=（4-1）（刚片）×1（自由度）总结：一个复铰相当于（n-1）个单铰。举例举例举例、推导6教学过程时间分配教学内容教学方法的运用3).刚性连接：简单的刚性连接：3（自由度）-3（约束）=0（自由度）总结：一个简单的刚性连接可减少三个自由度。复杂的刚性连接：6（自由度）-6（约束）=0（自由度）或：6（自由度）-3（约束）×2（刚片）=0（自由度）即：6（自由度）-3（约束）×[3-1]（刚片）=0（自由度）总结：一个复杂的刚性连

4、接可减少3（n-1）自由度。（3-1）（刚片）×3（自由度）-（3-1）（刚片）×3（约束）=（3-1）（刚片）×0（自由度）总结：一个复杂的刚性连接相当于（n-1）个简单的刚性连接。举例举例、推导6教学过程时间分配教学内容教学方法的运用总结（5分钟）作业（1分钟）1、自由度2、约束3、几种常见的约束作用1）链杆2）铰3）刚性连接1、阅读本节课文2、预习16.3几何不变体系的简单组成规则幻灯、提问616、2平面体系的自由度和约束16.2.1自由度概念：所谓自由度是指确定体系位置所必须的独立的坐标数。所谓自由度是指体系独立的运动方式。16.2.2约束概念：能使体系减少自由度的装置称为约束（

5、或称为联系）几种约束的作用：1.链杆：一个链杆可以减少一个自由度。2.铰1）.单铰：一个单铰减少两个自由度。3-2=12）.复铰：一个复铰减少2（n-1）个自由度。一个复铰相当于（n-1）个单铰。9-6=3即：9-2×3=3或：9-2×（4-1）=33.刚性连接简单的刚性连接：一个简单的刚性连接减少三个自由度。3-3=0复杂的刚性连接：一个复杂的刚性连接减少3（n-1）个自由度。一个复杂的刚性连接相当于（n-1）个简单的刚性连接。6-6=0即：6-3×2=0或：6-3×（3-1）=0板书设计:6